蛋白质是生命的物质基础，是人体细胞和细胞间质的基本组成成分，但机体不以蛋白质为主要能源物质。实验证明，运动训练中供给必需的蛋白质不仅可预防运动性贫血，而且可以提高训练效果。
研究蛋白质与运动能力的关系时，不是将它作为能源物质，而是蛋白质的生理活性及生理功能方面，如通过训练及摄入保健食品提高线粒体中氧化酶的活性，提高血液中的血红蛋白与肌肉中肌红蛋白含量，这样在剧烈运动中机体能够更好地利用有氧代谢途径供能，从而降低疲劳程度。特别应注意的是，随着运动强度的增加，热能消耗增加，人体对热能和蛋白质的需要量比正常都有所增加，一定要及时补充才能保证机体对运动强度的适应。由于蛋白质分解代谢产物的排泄会增加肝脏和肾脏的负担，因此蛋白质补充也不能过量。
建议运动员每天摄取蛋白质1.2～1.8g/kg体重；耐力型项目运动员的蛋白质以1.2～1.5g/kg体重为宜；力量、速度型项目膳食蛋白质以1.6～1.8g/kg体重为宜；力量型+大强度训练时可达2.0g/kg体重或占总能量的11%～15%。
（一）运动训练前蛋白质补充
蛋白质在运动中供能比例增加，尤其长时间大强度的运动训练，这也是运动员长期认为需要补充蛋白质的缘由之一。除了参与能量代谢之外，蛋白质对机体酶、激素和血红蛋白，以及维持免疫系统的正常功能都发挥重要作用。
运动员要想满足每天的训练需求，把体内蛋白质的合成最大化，就需要足够的饮食蛋白摄入。训练和比赛会对肌肉组织产生一定程度的损伤，使得蛋白质的损失增加，如果不能摄入足够的蛋白质，机体就会利用内源性的蛋白质来修复和合成蛋白质，最终会导致蛋白质的丢失，长期以往，运动能力就会下降。
训练前补充蛋白质及氨基酸能够使得机体处于最佳状态，也有助于肌肉工作能力达到最优。补充的氨基酸至少在以下几个方面发挥作用：（1）为肌细胞提供能量；（2）减少肌肉组织中蛋白质的分解代谢；（3）增加肌肉组织中蛋白质的合成效率。
训练以及赛前补充蛋白质的另一个好处是与消化速率有关。富含蛋白质的食物比富含碳水化合物食物的消化速率稍微慢一点，因此可以为血液中提供更多的持续性的营养。这些都可以防止运动员在运动前感到饥饿，以免注意力不集中，还可以较长时间地维持能量水平，潜在的延迟了运动员疲劳出现。
为了使蛋白质充分地消化以及血液中氨基酸充分地被吸收，要在运动开始前1～4h内补充富含蛋白质的食物，同时要注意摄入蛋白质食物时要配合碳水化合物以及脂肪。碳水化合物应该在食物以及零食中占主要地位，蛋白质只是补充作用。研究显示，在运动前3h左右消化蛋白质是最好的，这样可以避免在大强度训练中不必要的呼吸交换率以及疲劳感的增加。
运动员可在运动前4h摄入少量的蛋白，但要特别注意这段时间内选择含糖量较高的食物。有些蛋白质来源中含有的脂肪较多，例如高脂的肉块、全脂奶制品、坚果或者种子类的食物，在运动开始前应尽量少吃。这些食物消化的时间较长，而且会有饱腹感，从而降低了运动能力，还可能会引起肠胃不适。在日常的训练中，坚果和种子类的食物是很好的选择，因为它们还有良好的蛋白质、纤维素以及脂肪。然而，训练前除了吃这些之外，运动员也可以包一个小包装，在运动后吃效果也会很好。
（二）运动训练中蛋白质补充
在过去的几十年中，训练时获得外源性氨基酸的作用一直是研究的重点。很多的研究也集中于在训练中可供能氨基酸的利用以及支链氨基酸在减缓中枢疲劳的作用。
氨基酸可以作为训练期间的一种能量物质，它们经过血液运输至肝，通过糖异生作用转化为葡萄糖，然后释放回血液中。因此，从氨基酸转化来的葡萄糖可以防止运动过程中出现低血糖现象，还可以持续地为维持身体机能提供葡萄糖。但是这种通过葡萄糖异生作用从氨基酸获得能量的速度是很慢的，而且这个过程不能在大强度训练以及比赛中快速地支持能量需求。
大多数氨基酸必须要运输至肝脏，进一步代谢后再运输至兴奋的肌细胞内参与供能。但是唯一例外的就是支链氨基酸，支链氨基酸有3种（亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸），这些氨基酸与其他的不同之处在于它们可以直接在肌肉中代谢供能，而不用运输到肝脏中那一系列复杂的过程。因此，有支链氨基酸提供的能量可以被肌肉细胞直接利用。
（三）运动训练后补充蛋白质
无论抗阻训练或者是耐力训练之后通过食物补充的氨基酸成分，都会引起肌肉蛋白质合成，尤其是补充必需氨基酸。乳清和酪蛋白是含有必需氨基酸的高品质蛋白，除此之外，乳清蛋白中支链氨基酸的含量相对较高。大豆中的蛋白是运动后可选择的另一种蛋白质，它能够提供肌肉重建及修复的必需氨基酸。研究表明，运动后碳水化合物和蛋白质配合补充要比单独补充两者的效果好，能够加速恢复过程。原因是混合补充时产生的胰岛素效应较高，提高了蛋白质合成的速率，从而加速恢复过程。同时也发现，碳水化合物加上蛋白质供给品在运动后越早补充，越有利于提高肌糖原再合成。其他的研究集中于血液中的基质，比如说激素增长的水平或者肌酸激酶，也发现碳水化合物和蛋白质混合补充的积极作用。也就是说，在运动后3h内，尽快地补充碳水化合物和蛋白质对运动员来说是相对不错的选择。
不管有没有碳水化合物的摄入，要想增加肌肉蛋白的合成，起码要补充6g的必需氨基酸。近来的研究也提示在运动后摄入6～20g蛋白质会对恢复过程起到一定的促进作用。配合碳水化合物补充，可以将糖原合成的效果最大化，刺激肌肉合成的激素分泌，提高蛋白质合成。
运动后补充蛋白质和氨基酸的时间也很重要，有研究证实在3h内，必需氨基酸能有效地刺激肌肉蛋白质合成。建议在运动结束之后，尽快的进食含有蛋白质的食物，可以加速血流速度以及激素的分泌速度。因此，在实际中，运动后蛋白质的补充应该是在活动后的3h之内，而且补充的蛋白质中应该含有所有的氨基酸，尤其是必需氨基酸。
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